Xác định các công thức được sử dụng để xây dựng thuật toán mô phỏng lan truyền tiếng ồn và dự báo mức ồn tại vị trí bất kỳ trong nhà xưởng sản xuất công nghiệp

TÓM TẮT

Đặt vấn đề

Tiếng ồn là một trong những yếu tố nguy hiểm phổ biến trong môi trường lao động công nghiệp, gây ra nhiều tác động bất lợi đến sức khỏe người lao động, đặc biệt là suy giảm thính lực và các rối loạn sinh lý – tâm lý khác. Tổ chức Y tế Thế giới và các quy định tại Việt Nam đều xác định tiếng ồn là yếu tố cần được kiểm soát nghiêm ngặt trong sản xuất. Việc dự báo mức ồn tại các vị trí làm việc trong nhà xưởng có ý nghĩa quan trọng, giúp nhận diện sớm nguy cơ phơi nhiễm và hỗ trợ xây dựng các biện pháp kiểm soát hiệu quả. Bài báo tập trung xác định các công thức và thông số cần thiết để xây dựng thuật toán mô phỏng lan truyền tiếng ồn và dự báo mức ồn tại vị trí bất kỳ trong nhà xưởng công nghiệp.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu dựa trên cơ sở lý thuyết truyền âm trong không gian kín, kết hợp giữa trường âm trực tiếp và trường âm phản xạ. Các thông số chính được xác định bao gồm: công suất nguồn âm, hệ số định hướng nguồn âm, độ giảm âm và thời gian âm vang của không gian nhà xưởng. Các công thức kinh điển của Sabine, Beranek cùng các tiêu chuẩn ISO liên quan (ISO 3744, ISO 3747, ISO 3382-2) được sử dụng để tính toán. Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại một xưởng sửa chữa cơ khí ô tô, với việc đo đạc áp suất âm tại nhiều vị trí xung quanh các nguồn ồn điển hình như máy nén khí, phun sơn, chà nhám, khoan và máy cắt bàn, từ đó xác định các tham số phục vụ mô phỏng và dự báo.

Kết quả nghiên cứu

Kết quả cho thấy các nguồn ồn trong xưởng có hệ số định hướng khác nhau, phản ánh đặc tính lan truyền không đồng đều của tiếng ồn phụ thuộc vào tư thế lao động và cấu tạo thiết bị. Mức công suất nguồn âm được xác định bằng các công thức lý thuyết có độ phù hợp cao với số liệu đo thực tế, sai lệch nhỏ (dưới 4%). Độ giảm âm của nhà xưởng được xác định thông qua phép đo thực nghiệm, bảo đảm độ tin cậy cao. Kết quả dự báo mức áp suất âm tại các vị trí cách nguồn ồn khác nhau cho thấy sự tương đồng tốt với kết quả đo tại hiện trường, chứng minh tính khả thi và độ chính xác của các công thức được sử dụng trong mô phỏng lan truyền tiếng ồn trong nhà xưởng.

Kết luận

Nghiên cứu đã xác định được hệ thống công thức và trình tự tính toán cần thiết để xây dựng thuật toán mô phỏng lan truyền tiếng ồn và dự báo mức ồn tại vị trí bất kỳ trong nhà xưởng công nghiệp. Việc kết hợp mô hình trường âm trực tiếp và trường âm phản xạ cho phép dự báo mức ồn với độ tin cậy cao. Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ đánh giá rủi ro tiếng ồn, hỗ trợ thiết kế mặt bằng sản xuất, bố trí nguồn ồn hợp lý và đề xuất các biện pháp kiểm soát, bảo vệ sức khỏe người lao động trong môi trường công nghiệp.

(Bài viết được đăng trên Tạp chí Hoạt động KHCN số 1,2&3-2021)